Усовершенствование метода расчета прочности корпуса подводного аппарата тороидальной формы, выполненного намоткой

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf (Українська)
Опубликован: авг 11, 2020
DOI: https://doi.org/10.47049/2226-1893-2020-2-90-105
Ключевые слова:
тороидальный прочный корпус, напряженнодеформированное состояние, гидростатическое давление, стеклопластик, углепластик, намотка

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Е.Т. Бурдун
Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова
С.Ф. Присташ
Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова

Аннотация

В статье исследуется задача напряженно-деформированного состояния и оценки прочности полой замкнутой тороидальной оболочки, которая выполнена из полимерного композиционного мате-риала методом намотки. Усовершенствован метод расчета напряженно-деформированного состояния и оценки прочности при гидростатическом сжатии прочного корпуса подводного аппарата тороидальной формы с учетом конструктивно-технологических факторов изготовления способом намотки волокном (лентой) из полимерных композиционных материалов и рекомендаций классификационного общества Bureau Veritas, по оценке упругих характеристик композиционного материала по свойствам его компонентов. Получены закономерности влияния на напряженно-деформи-      рованное состояние намотанного тороидального прочного корпуса схем армирования, геометрических параметров корпуса, перспективных типов армирующих наполнителей и связующего, переменной толщины и ее осреднения. Установлено, что не учет конструктивно-технологических факторов изготовления способом намотки и особенностей расчета композиционных материалов, а также использование упрощенных методов расчета приводит к уменьшению напряжений в два раза и возникновению ошибки в опасную сторону. Ограничения по прочности приняты в виде комбинированного критерия Цая-Ву-Гофмана. Проведена оценка технико-экономической эффективности использования высокопрочных волокнистых материалов для тороидальных прочных корпусов при ограничении по прочности с целью создания рациональных в весовом и технологическом отношении корпусов в зависимости от глубины эксплуатации на начальной стадии проектирования аппаратов. Установлено, что для прочных корпусов подводных аппаратов      тороидальной формы больше подходят эпоксипластики на основе средних по модулю и высокопрочных углеродных волокон.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Бурдун, Е., & Присташ, С. (2020). Усовершенствование метода расчета прочности корпуса подводного аппарата тороидальной формы, выполненного намоткой. Весник Одеского национального морского университета, (62), 99-105. https://doi.org/10.47049/2226-1893-2020-2-90-105
Выпуск
№ 62 (2020): Весник Одеского национального морского университета
Раздел
Прочность судов и сооружений
Биографии авторов

Е.Т. Бурдун, Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова

к.т.н. заведующий кафедрой «Проектирования и производства конструкций из композиционных материалов»

С.Ф. Присташ, Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова

аспирантка кафедры «Проектирования и производства конструкций из композиционных материалов»

Литература

1. Burdun, E.T. Prystash, S.F., Heiko, S.P., Kopiika, S.V. (2019). Porivniannia metodiv otsinky efektyvnykh pruzhnykh kharakte-rystyk toroidalnoho mitsnoho korpusu pidvodnoho zasobu vykona-noho namotuvanniam voloknom Innovatsii v sudnobuduvanni ta okeanotekhnitsi: materialy VIII mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii. Mykolaiv: NUK, 2019 r. Р. 239-243 (in Russian).
2. Sizonenko, O., Burdun, E., Prystash, S. (2018) Peculiarities of stress-strain state of toroidal pressure hull, made by winding. International journal for science, technics and innovations for the industry. Machines, Technologies, Materials, Year ХII Issue 6, рр. 240-243.
3. Sizonenko, O., Burdun, E., Prystash, S. (2018) Peculiarities of stress-strain state of toroidal pressure hull, made by spiral win-ding. International journal for science, technics and innova- tions for the industry. Machines, Technologies, Materials, PRINT ISSN 1313-0226, ISSN WEB 1314-507X, Year ХII, Issue 11, рр. 466-469.
4. Prystash, S.F., Burdun, Ye.T. (2017.) Metod rozrakhunku mitsnoho korpusu pidvodnoho aparatu v formi toru, vykonanoho namotuvanniam. Visnyk Odeskoho natsionalnoho morskoho universytetu. Odesa, № 4 (53). pp. 152-163. (in Russian).
5. Hrebeniuk, S.N., Sysoev, Yu.A., Sysoev, Yu.N (2010) Napriazhen- no-deformyrovannoe sostoianye toroydalnыkh obolochek. Visnyk Zaporizkoho natsionalnoho universytetu, № 2. Р. 24-28. (in Russian).
6. Ambarcumjan, S.A. (1974) Obshhaja teorija anizotropnyh obolo-chek / S.A. Ambarcumjan. Moskva: NAUKA, 448 p. (in Russian).
7. Bureau Veritas: Hull in Composite Materials and Plywood, Mate-rial Approval, Design Principles, Construction and Survey. March 2012 / Rule Note NR 546 DT R00 E http://www. veristar. com/ portal/veristarinfo/detail?content-id=/repository/collaboration/ sites%20content/live/veristarinfo/vi-content-avigation/genera-linfo/ giRulesRegulations/bvRules/yachtsrules).
8. Burdun, Y.T. Kreptiuk, A.V. (2014) Rational designing of compo-site toroidal pressure hull for ocean engineering. Vestnyk Astrakhanskoho hosudarstvennoho tekhnycheskoho unyversyteta. Seryia: Morskaia tekhnyka y tekhnolohyia. Astrakhan: AHTU. № 2. Р. 27-36. (in Russian).
9. Korn, G. Korn, T. (1968) Spravochnik po matematike dlja nauchnyh rabotnikov i inzhenerov. M.: Nauka, 720 p. (in Russian).
10. Grekov, V.M., Druzhilovskij, B.V., Rjabov, V.M. (2010) Ocenka tehniko-jekonomicheskoj jeffektivnosti primenenija vysokprochnyh materialov dlja korpusov podvodnoj tehniki. Trudy CNII im. akad. A.N. Krylova. Sankt-Peterburg: CNII im. akad. Krylova, № 56 (340). Р. 187-194. (in Russian).